Confiabilidad de la alimentación para los gerentes de instalaciones

06-21-2013 | Calidad eléctrica

En el pasado, los gerentes de instalaciones juzgaban el estado de la calidad de la alimentación eléctrica en sus instalaciones en función de si las luces estaban encendidas o no. Si las luces estaban encendidas, la calidad eléctrica era buena. Si las luces estaban apagadas y los ocupantes se quejaban, la calidad eléctrica era mala.

En el pasado, los gerentes de instalaciones juzgaban el estado de la calidad de la alimentación eléctrica en sus instalaciones en función de si las luces estaban encendidas o no. Si las luces estaban encendidas, la calidad eléctrica era buena. Si las luces estaban apagadas y los ocupantes se quejaban, la calidad eléctrica era mala.

Lo que es más difícil de identificar, y lo que suele perderse en el camino, es la posible ventaja que ofrece mejorar la confiabilidad de la potencia y evitar que las luces se apaguen.

Por fortuna, las causas posibles de los problemas de confiabilidad en las fuentes de alimentación son bien conocidas y relativamente fáciles de identificar. El gerente y el equipo de electricistas de una instalación pueden determinar el nivel de riesgo al que probablemente se enfrentan en comparación con el nivel de riesgo que están dispuestos a afrontar y, con los datos de medición, pueden tomar las mejores decisiones de mantenimiento para los resultados de la organización.

Principales problemas de confiabilidad de la alimentación para las instalaciones

  • Adiciones, movimientos y cambios sin gestionar. Los cambios en el negocio exigen la reorganización ocasional del equipo, desde la instalación de nuevos servidores hasta la adición de nueva iluminación, como parte de una reconfiguración de las estaciones de trabajo. Estas, que parecen acciones rutinarias, en realidad tienen un impacto en todo el sistema eléctrico.
  • Interacciones y actualizaciones del equipo. A veces, los distintos equipos eléctricos funcionan de manera conjunta generan problemas inesperados. Algunos ejemplos habituales de esto incluyen la instalación de un nuevo sistema de iluminación de gran eficacia o unidades electrónicas junto a equipos más antiguos.
  • Alimentación de respaldo. ¿El diseño original del sistema aún ofrece la operación continua y funciona debidamente cuando se le necesita? Para los sistemas más importantes, es esencial realizar pruebas de manera regular.
  • Confiabilidad en instalaciones más antiguas. Cuando se construyeron las instalaciones más antiguas, a veces el único equipo eléctrico que contenían era la iluminación, los elevadores y las bombas de agua. Salvo que haya habido una amplia readaptación, la mezcolanza de actualizaciones ha creado probablemente conflictos entre la disponibilidad, la capacidad y los requisitos operativos del sistema eléctrico.
  • Gestión efectiva del sistema eléctrico. Mediante algunas técnicas básicas, es posible maximizar el tiempo de funcionamiento y eliminar los problemas rutinarios de calidad eléctrica que pueden afectar a aquellas instalaciones que no se gestionan adecuadamente.

Adiciones, movimientos y cambios

Las necesidades de sus ocupantes cambian de manera inevitable, tanto si se trata de una nueva máquina de diagnóstico médico como de los motores o de variadores eficientes energéticamente. Si el departamento eléctrico o el contratista saben de estos cambios demasiado tarde, pueden sentirse presionados para finalizar la configuración de la instalación y es posible que no evalúen su estado actual antes de implementar los cambios.

A menudo, todo parece funcionar correctamente, pero entonces comienzan las quejas porque el equipo nuevo se apaga o funciona mal. Normalmente, esto se origina a raíz de sobrecargas o perturbaciones en un circuito marginal causados por cargas eléctricas ruidosas en el mismo circuito que el equipo sensible. ¿Qué debe hacer?

  • Identifique los cambios aplicados en todo el sistema eléctrico y haga que sean evaluados por electricistas, tanto si el mal funcionamiento se debe al sistema eléctrico como si se debe al equipo en sí.
  • Mejore la comunicación entre el cliente y el grupo del servicio eléctrico, y permita que haya más tiempo para realizar una configuración adecuada.
  • Haga que el grupo del servicio eléctrico siga los códigos eléctricos, incluidas las directrices contenidas en el artículo 220-35 del Código Eléctrico Nacional.
analizador de energía Fluke 434 II
Use una herramienta de calidad eléctrica como el analizador de energía Fluke 434 II para calcular el costo fiscal de la energía desperdiciada a causa de una mala calidad eléctrica.

El efecto dominó de las cargas eléctricas y electrónicas

Diferentes tipos de equipos eléctricos exigen distintas cantidades de potencia en distintos niveles de pureza, lo cual puede generar que una potencia corrupta vuelva al sistema. No obstante, los conflictos entre estos tipos distintos solo pueden darse cuando todos funcionan al mismo tiempo; en otros momentos del día, todo funciona sin sobresaltos.

Los síntomas habituales de conflictos con el equipo incluyen disyuntores que se activan, problemas en ciertos momentos del día y reinicios del equipo aparentemente aleatorios. Sin saber que se está produciendo una falla entre los sistemas o el equipo, es posible que el electricista nunca pueda detectar el origen de una situación tan intermitente y puede achacarlo, en cambio, a la empresa pública.

Los gerentes deben imaginarse una gran instalación con motores y bombas dando soporte al sistema de climatización, todo controlado automáticamente. La automatización recoge señales de control de baja tensión de los sensores (temperaturas, velocidades y presiones), y calcula las salidas o señales de control que llegan a los motores y las bombas.

Como sabe la mayoría de los gerentes de instalaciones, estas señales de baja tensión son muy sensibles y pueden ser interferidas por una gran corriente atraída por el equipo más grande que se encuentre cerca. Si se ven interrumpidas, el sistema de control puede interpretar incorrectamente estas señales y proporcionar las direcciones equivocadas de vuelta al motor.

En otros casos, los problemas se derivan de los armónicos generados por cargas electrónicas tales como variadores electrónicos, iluminación eficiente energéticamente, sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), y equipo informático y de telecomunicaciones, todos funcionando en horarios diferentes.

La solución de este tipo de problemas comienza con las preguntas estándares: ¿Dónde está el problema? ¿Ha cambiado algo? ¿Cuándo cambió? ¿Por qué cambió? ¿Cómo se sobreponen los cambios en las instalaciones? Los gerentes de instalaciones deben optimizar la comunicación entre las partes afectadas y el personal de electricidad.

Si el personal de la instalación sospecha que existe un conflicto eléctrico, el paso siguiente es usar las herramientas de medición eléctrica, tanto para capturar lo que está pasando dentro del equipo como para investigar lo que está sucediendo con la propia señal cuando se produce el problema. En estas circunstancias, el electricista debe buscar la carga más grande de las cercanías, escuchar cómo está funcionando el equipo, inspeccionar las conexiones y conectar su registrador de energía.

Alimentación de respaldo para emergencias

Como gerente de una instalación, su responsabilidad última es mantener las luces encendidas. Puede que no sea directamente responsable de la electricidad, pero es útil conocer las prioridades.

En instalaciones como hospitales, centros de datos, bancos o espacios de transporte público, es absolutamente indispensable mantener una alimentación constante. A otras instalaciones se les exige comprobar su suministro eléctrico para realizar evaluaciones de riesgo o como requisito de las aseguradoras.

El método de mantenimiento más efectivo es realizar pruebas al sistema de alimentación de respaldo con regularidad. Los sistemas de respaldo están normalmente formados por generadores diésel y unidades SAI, que proporcionan alimentación temporal e instantánea a las cargas más críticas. Como cualquier otro sistema, la alimentación de respaldo es tan confiable como su eslabón más débil; las comprobaciones le permiten descubrir la ubicación de ese eslabón.

Los generadores dependen de baterías como alimentación para el arranque, y estas se van agotando gradualmente con el tiempo. Otros puntos en donde puede haber fallas son el equipo que controla el generador y las piezas mecánicas del conjunto del generador.

Muchos fabricantes recomiendan encender el conjunto del generador al menos una vez al mes durante un mínimo de 30 minutos, cargados al 30 por ciento de la capacidad del generador. El gerente de una instalación debe hacer que el electricista monitoree la tensión de salida, la corriente de salida y la frecuencia del generador durante estas pruebas mensuales.

También existe una tendencia según la cual, a medida que las cargas electrónicas aumentan en las instalaciones, la tasa de fallas en el sistema de respaldo también aumenta. Esto se debe a la manera en la que las cargas electrónicas toman la energía del sistema: estos "tragos" de energía cambian con frecuencia, y a una frecuencia que no es la estándar de 60 Hz que normalmente usa el generador. Los gerentes de instalaciones deben hacer que el electricista identifique esto a partir de la medición de la tensión, la corriente y la frecuencia.

Los sistemas de suministro eléctrico en las instalaciones más antiguas

Mantener sistemas eléctricos en instalaciones más antiguas presenta desafíos adicionales al estandarizar el trabajo diario.

Los sistemas electrónicos más antiguos fueron diseñados para ser compatibles con motores estándares e iluminación incandescente, no con sistemas electrónicos. Las cargas modernas que causan distorsión funcionan de manera diferente: 100 amperios consumidos por una carga moderna afecta al sistema de un modo diferente que los 100 amperios consumidos por un equipo más antiguo. Una demanda moderna de 100 amperios puede crear armónicos, los cuales, a su vez, hacen que los conductores y transformadores se sobrecalienten. Este efecto de calor se multiplica debido a la salas de servicio eléctrico más pequeñas en las instalaciones más antiguas, en las que el calor no se disipa fácilmente.

Normalmente, los sistemas eléctricos más antiguos tienen conductores neutros de tan solo la mitad del tamaño de los conductores de fase. Si las cargas de esos circuitos contienen cargas de armónicos importantes o si las cargas no están equilibradas, el neutro puede sobrecalentarse rápidamente (debido a unas corrientes neutras más altas) y, en el peor de los casos, quemar el conductor neutro.

Los códigos eléctricos más recientes ofrecen dan cuenta de estos efectos y describen actualizaciones adecuadas. Si es posible actualizar la parte más antigua de la instalación, realizar estudios de cargas en los circuitos más antiguos es una buena manera de asegurar un funcionamiento seguro y confiable.

Una gestión efectiva del sistema eléctrico

Las necesidades de cambios en el sistema de alimentación eléctrica de las instalaciones debe considerarse en su conjunto, y no solo a nivel de equipos o circuitos. Los gerentes de instalaciones deben hacer que los equipos se comuniquen entre sí, hacer mediciones eléctricas estándares con regularidad y efectuar comprobaciones de los sistemas de respaldo más importantes. Si los controles electrónicos de los edificios llegaron para quedarse, entonces la gestión de los problemas de confiabilidad de la alimentación deben convertirse en parte de las operaciones estándares de las instalaciones.

Vaya a la versión en PDF de Confiabilidad de la alimentación para los gerentes de instalaciones